冷知识|OpenCV绘制带箭头方向的线段

OpenCV学堂 2024-08-28 22:16

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引子

我根据一个矩形进行了各种角度旋转，就想通过绘制一个带方向的线段表示它，通过旋转矩阵很容易的获取了两个点坐标，但是很快遇到了一个新问题，怎么绘制那个箭头，就是带箭头的线段，OpenCV中的cv.line函数只支持绘制不带箭头的线段，于是我决定重复造轮子

手动版实现带箭头的线段绘制

因为我知道opencv有个函数是line无法支持绘制带箭头的直线，于是网上一通猛搜，发现一个哥们博客写OpenCV3如何绘制带箭头的线段，C++的代码！然后我就直接一键copy了，一通猛改之后，Python版本就出现了，代码如下：

import math

import cv2 as cv
import numpy as np

image = cv.imread("D:/images/1024_mask.png")
length = 10
angle = 45
l1 = length * np.cos(angle * np.pi / 180)
l2 = length * np.sin(angle * np.pi / 180)
p1 = (100, 150)
p2 = (400, 400)
p3 = (0., 0.)
pt4 = (0., 0.)

# i,j代表p2、p3、p4相对于p0的正负
if p2[0] > p1[0]:
    i = 1
else:
    i = -1

if p2[1] > p1[1]:
    j = 1
else:
    j = -1

# 直线p1p2相对于x轴的角度，取正值
a1 = abs(math.atan((p2[1] - p1[1]) / (p2[0] - p1[0])))

# 用于计算p2相对于p0的宽高
w1 = l1 * math.cos(a1)
h1 = l1 * math.sin(a1)
p0 = (p2[0] - w1 * i, p2[1] - h1 * j);

# 直线p3p4相对于x轴的角度
a2 = 90 * np.pi / 180 - a1;
w2 = l2 * np.cos(a2)

# 用于计算p3和p4相对于p0的宽高
h2 = l2 * np.sin(a2)
p3 = (int(p0[0] - w2 * i), int(p0[1] + h2 * j))
p4 = (int(p0[0] + w2 * i), int(p0[1] - h2 * j))
cv.line(image, p1, p2, (0, 255, 0), 2, 8, 0)

# 画箭头
cv.line(image, p2, p3, (0, 255, 0), 2, 8, 0)
cv.line(image, p2, p4, (0, 255, 0), 2, 8, 0)
cv.imshow("arrow-line demo", image)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

改完运行一下，发现可以啦：

其实没那么复杂

后来我又搜索了一波，发现其实OpenCV还有另外一个函数可以直接绘制带箭头的线段的，就是说我在重复造轮子！OpenCV中的函数是：

void cv::arrowedLine(    
    InputOutputArray img, # 输入图像
    Point pt1, # 线段端点
    Point pt2,
    const Scalar &  color, # 颜色
    int thickness = 1, # 线宽
    int line_type = 8, # 渲染类型
    int shift = 0,
    double tipLength = 0.1 
)

注意：最后一个参数，它决定箭头的大小，默认是线段长度的十分之一！

然后用它，一行代码就可以啦！

import cv2 as cv

image = cv.imread("D:/images/1024_mask.png")
cv.arrowedLine(image, (100, 150), (400, 400), (0, 255, 0), 2, 8, 0, 0.05)
cv.imshow("arrow-line demo", image)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()